1.1 细胞中的元素和无机化合物课件 高一上学期生物苏教版（2019）必修第一册

第一章细胞的分子组成

细胞中的元素和无机化合物第一节大千世界，物类繁多。这些宏观物质究竟是由什么构成的呢？现代科学告诉我们：很多宏观物质是由分子、原子等微观粒子构成的。细胞中的元素和无机化合物元素化合物细胞细胞中的无机化合物细胞中的有机化合物元素生物细胞中%地壳里%O6548.60C180.087H100.76N30.03Ca1.553.45P1.00.75K0.352.47S0.250.53Na0.152.74Mg0.052.00Fe0.704.75Si0.1726.30其他微量1.201.从元素的种类分析，生物界与非生物界具有统一性。2.从元素的数量分析，生物界与非生物界具有差异性。材料1：生物与非生物中的元素对比元素种类玉米%人%氧44.4314.62碳43.5755.99氢6.247.64氮1.469.33钾0.921.09钙0.234.67磷0.203.11镁0.180.16硫0.170.782.同种元素在不同生物体内含量相差很大1.不同生物体内所含元素种类基本相同材料2：生物体之间的元素对比（1）元素种类具有统一性（生物与非生物、不同生物之间）（2）元素含量具有多样性（差异性）（生物与非生物、不同生物之间）元素的统一性和多样性大量元素：C

H

O

N

P

S

KCa

MgNaCl微量元素：FeMnB

Zn

Mo

CuCoSe最基本元素基本元素主要元素铁

猛

碰新

木

桶

姑息C是构成生物大分子的基本骨架一、构成细胞的元素（一）种类铁锰硼锌钼

铜钴硒问题：微量元素是不是可有可无？组别年度观察人数发病人数实验组（补硒）1974451010197567677对照组（不补硒）19743985541975544552材料3：一项“硒与克山病发病相关性”研究的记录（1）这是个

实验，此实验中变量是

。（2）此实验结论是

，从实验中可看出缺乏硒可能导致疾病。对照体内硒的含量克山病与缺硒有明显关系克山病克山病（Keshandisease）是一种以心肌细胞变性、坏死为主要病理特征的地方病，亦称地方性心肌病（endemiccardiomyopathy）。

1935年在我国黑龙江省克山县山区发现大批急性病例，主要表现为心脏扩大、心力衰竭、心律失常，因病因未明，故称为“克山病”。现已证明克山病是一种与环境低硒(Se)关系密切的地方性心肌疾病。地方性甲状腺肿大（大脖子病）体现了元素对生物体的重要意义组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）最主要的四种元素__________，干重时含量最高的元素_______，最基本元素是__________。CHONCC鲜重时：O>C>H>N干重时：C>O>N>HH2O类别化合物相对质量分数%无机化合物有机化合物水无机盐85.0~90.01.0~1.5蛋白质脂质糖类和核酸7.0~10.01.0~2.01.0~1.5问题：1.活细胞中含量最多的化合物是______。2.活细胞中含量最多的有机化合物是________。3.占干重比例最大的是：

________。水蛋白质蛋白质二、细胞中的无机化合物细胞中的水流水白雪蒸气（液态）（气态）（固态）自然界中的水以三种形式存在。那么，在细胞内水是以何种形式存在呢？水的分子式为什么是H2O？HHO....共价键水分子的空间结构与电荷的不对称分布，使得水分子具有极性，这让几乎所有带电荷的或具有极性基团的分子都能溶解在水中；同时，氢键使水分子间的作用力大大增强，水的熔点和沸点也因此而增高活细胞中最多（85%~90%）（一）水1.含量：2.存在形式：自由水：结合水：在细胞内，可以自由流动的水与其他物质相结合的水，不能自由流动①鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻②干种子放在试管中，酒精灯加热，试管壁上有水珠自由水散失失去结合水自由水、结合水示意图氢键自由水可以自由流动，易蒸发散失；结合水失去流动性，不易蒸发散失。生物大分子99[资料]一些动物体的含水量（%）786583不同生物的含水量不同从水生到陆生递减从低等到高等递减同种生物，不同的生长发育时期含水量不同幼儿和成人体内的含水量3.作用（1）自由水（2）结合水：是细胞结构的重要成分。①是细胞内的良好溶剂②运送营养物质和代谢废物③作为细胞中生物化学反应的介质④参与细胞内的生物化学反应（2）条件恶劣（低温、干旱、盐渍）时细胞中结合水的含量相对增多。（1）代谢旺盛的细胞中自由水含量一般较多。结合水→自由水自由水→结合水4.自由水与结合水的相互转化自由水的含量越高，细胞的代谢越旺盛。结合水的含量越高，细胞的抗逆性（抵御不良环境）越强。结合水可以向自由水转化1.植物进入冬季后自由水和结合水的含量分别怎样变化？

进入冬季：自由水含量降低，结合水含量升高。2.植物进入干旱季节后的自由水和结合水的含量分别发生怎样的变化？

进入旱季：自由水含量降低，结合水含量升高。3.细胞内的自由水∕结合水的值与细胞的新陈代谢的旺盛程度有何关系、与植物的抗旱性和抗寒性等抗性的强弱有何关系？自由水/结合水比值越大，代谢旺盛程度越大，植物抗逆性越弱比值越小，代谢旺盛程度越小，植物抗逆性越强思考讨论：联系生产与生活1.存在形式：①大部分以离子形式存在，少量的与其他化合物结合②植物燃烧后的灰烬（草木灰）含有大量的无机盐阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。2.含量：很少，仅占1％－1.5％（二）无机盐3.功能①维持细胞渗透压和酸碱平衡，如磷酸氢二钾和磷酸二氢钾②参与物质组成，维持细胞正常的代谢活动合成血红蛋白需要Fe2+，合成甲状腺激素需要I-，合成叶绿素需要Mg2+区别于光合色素铁是血红蛋白的重要组分镁是叶绿素的重要组分结合生活常识，当元素含量异常时，生物体会出现哪些症状？人体：①血钙（Ca）过低：②血钙（Ca）过高：③缺硒（Se）：④缺铁（Fe）：⑤缺碘（I）：肌肉抽搐肌肉乏力克山病缺铁性贫血地方性甲状腺肿大④缺硼（B）：⑤缺锌（Zn）：黄叶病花而不实（落花落果）小叶病绿色植物：①缺钙（Ca）：脐腐（番茄）②缺钾（K）：老叶尖端和边缘失绿直至干枯坏死（番茄）③缺镁（Mg）：元素(％)CHONPCaS植物43.576.2444.431.460.200.230.17动物55.997.4614.629.333.114.670.781.

一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量（占细胞干重的百分比）如下表数据，下列有关叙述正确的是（） A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分B.这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大C.N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐D.经测定该植物某有机物含C、H、O、N、S，此化合物可能携带氨基酸进入核糖体A练一练2.小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比例（）A.升高B.降低C.不变D.无法判断A3.人体某些组织的含水量近似，但形态却不同，例如：心肌含水约79%而成坚韧的形态，血液含水约82%，呈川流不息的液态，对这种差异的解释是（）A.心肌内多是结合水B.血液中全是结合水C.心肌内多是自由水D.血液中全是自由水A4.下列有关水的叙述中，错误的是（）①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水②生物体内的化学反应离不开水 ③水是细胞结构的组成成分之一④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大A.①④⑤B.①④⑤⑥C.⑤⑥D.②③④⑤⑥C5.在正常人的一生中，细胞内自由水与结合水的比值P随年龄变化的曲线是()

D6.下列关于无机盐的叙述，错误的是()A.缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成B.Mg2+是叶绿素的成分之一，缺Mg2